華楓清楚木衛一由伽利略和Marius於1610年發現是木星的第六顆已知衛星，並是木星的第四大衛星，在伽利略發現的衛星中爲離木星第二近。木衛二比地球的衛星月球稍微小一點。
木衛二與木衛一的組成與類地行星相似：主要由硅酸鹽巖石組成。但是與木衛一不同，木衛二有一個薄薄的冰外殼。最近從伽利略號發回的數據表明木衛二有內部分層結構，並可能有一個小型金屬內核。
但是木衛二的表面不像一個內層太陽系的東西，它極度的光滑：只能看到極少的數百米高的地形。凸出的記號看來只是反照率特性或是一些不大的起伏。木衛二上的環形山很少；只發現三個直徑大於5千米的環形山。這表面它有一個年輕又活躍的表面。然而，旅行者號做了一小部分的表面高清晰度地圖。木衛二的表面精確年齡是一個懸而未決問題。
木衛二的表面照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因爲木衛二表面的冰以下有一層液態的水，或許有50千米深，由引潮力帶來的熱量保持液態。如果是這樣的話，這將是除地球之外，太陽系中唯一一個有大量的液態水存在的地方。
木衛二最醒目的外觀是遍佈全球的一串串十字條紋。較大的一個向外擴散到淡色物質地帶，長近20千米。最近的有關它們的起源理論是：它們由一連串火山噴出物或噴泉產生。
最近的哈博望遠鏡觀察揭示出木衛二有一個含氧的稀薄大氣（1e-11巴）。太陽系中63個衛星裡只知道有4顆衛星（木衛一，木衛三，土衛六和海衛一）擁有大氣層。不像地球的大氣中的氧，木衛二的並不是生物形成的。它最可能是由於太陽光中的電荷粒子撞擊木衛二的冰質表面而產生水蒸氣，然而分成氫氣和氧氣。氫氣脫離，留下了氧氣。
木衛三被伽利略和Marius於1610年發現。爲最大的木星已知衛星，也是第七顆發現的木星衛星，在伽利略發現的衛星中離木星第三近。
木衛三是太陽系中最大的衛星，直徑比水星大，但質量是它的一半。木衛三比冥王星大得多。
在伽利略號接觸木衛三之前，普遍認爲它與木衛四是一塊石質物質外包一個大的水或冰水混合物作爲地幔，並有一個冰外殼（這與土衛六和海衛一相似）。
來自伽利略號的初步數據提議木衛四有一個獨一無二的組成成份，而木衛三則有三個層結構：一個小型的鐵或鐵硫化物內核，外面是硅酸鹽巖石地幔，最外部是冰質外殼。事實上，木衛三除了一個冰外殼外，與木衛一極相似。
木衛三的表面很粗糙，混有兩種地形：非常古老，隕坑遍佈的黑暗區，和相對年輕的有著大片凹槽和山脊的較明亮地區。它們的起源很顯然不過是因爲自然構造的，但詳情不很清楚。在這方面，木衛三可能與地球，及金星或火星類似（雖然近期沒有地殼活動的證據）。
哈勃望遠鏡發現了木衛三有稀薄的含氧大氣的證據，與木衛二上發現的極相似。（這絕對不是有生命的證據）。類似的凹槽與山脊的地形在土衛二，天衛五和天衛一也可見。黑暗區則與木衛四的表面相似。
兩種地形上都有延伸的環形山，環形山的密集程度反映它已有了30-35億的年齡，與月球並不多。環形山有時爲凹槽所切斷，說明凹槽也很古老。相當年輕的環形山通過發出的光線也可被看到。但是它不像月球，隕坑都較平，缺少環狀的山相圍，中央窪地則通常與月球和水星上的相同。這可能是由於木衛三的冰外殼較脆弱，使地質流動而缺少起伏的緣故。古老的環形山被逐漸抹去，常被稱作“覆畫”。
伽利略號飛行器第一次飛經木衛三時發現它有自己的磁場，內含於木星巨磁場中。這可能與地球的生成原因類似：星體內部
它由伽利略和Marius於1610年發現。是距木星第八近已知衛星，直徑上看爲第二大。在伽利略發現的衛星中距木星最遠。
木衛四比水星稍許小一些，但只是其質量的三分之一。不像木衛三，木衛四的內部結構近乎沒有；它一律由或多或少的40%的冰與60%的巖石或鐵組成。這與土衛六和海衛一可能相似。
木衛四的表面都是環形山，表面十分古老，就像月球和火星上的高原。木衛四有太陽系中所觀察到的星體中最古老的表面環形山最多的地表；在漫長的40億年中，除偶然的撞擊之外只有很小的變動。
較大的一些環形山周圍圍繞著一串同心環 ，就像裂痕一般，不過經過歲月的蒼桑，冰的緩慢運動，已使它平滑了不少。其中最大的一個被稱作Valhalla，直徑4000千米，並是多環盆地，猛烈撞擊後產生的典型例子。另一些例子爲木衛四的“仙宮”（Asgard），月球表面陰暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。
與木衛三相似，木衛四的古老的環形山已經崩潰。它們缺少月球和水星上所有的高大的環狀的連山，放射狀射線和中央窪地。來自伽利略號的清晰圖片顯示，至少在某些地區，小型環形山已消失。這說明一些運動正在進行中，不管其他的是否在衰落過程中。
另一個奇特的地形現象是Gipul Catena，一系列撞擊出的環形山在一條直線上排列。這可能由於一個物體在接近木星時受引力而斷裂（與蘇梅克列維9號彗星極相似），然後撞向了木衛四引起。
與木衛三不同的是，它有複雜的地形，但木衛四上的地殼運動證據頗少。它的大多數性質與木衛三相同，所以它應有一個與木衛三類似的地理歷史。這兩顆衛星的不同地理歷史是行星科學的重要難題。（這可能與木衛三的軌道與引潮力變化有關）“簡單”地看，木衛四是其他複雜星球比較時的理想參考，它也可能可以告訴我們其他伽利略發現的衛星的早期歷史的情況。
北京時間2008年2月5日 據國外媒體報道，宇宙中有生命存在的天體可能並不在少數。有科學家認爲，僅就太陽系而言，不僅在火星上有可能存在著生命，而且在其他天體上也有可能存在。而俄羅斯科學院院士米哈伊爾·馬羅夫甚至認爲，生命活動可能會存在於諸如木星的衛星——歐羅巴這樣的天體上。
馬羅夫表示：“飛往那些遙遠的行星具有很高的科學價值。從尋找生命的角度來說，火星並不是唯一一個可供選擇的星球。科學家們認爲在歐羅巴表面厚厚的冰層下存在著海洋，同時不排除那裡有某種生命活動的可能性。”
馬羅夫表示，現在人類已擁有飛往遙遠行星的技術能力，但是還必須提高現有技術設備的可靠性以有效地保障漫長的星際旅行。
他說：“例如要到達木星就需要探測器經過4年的漫長飛行時間。這樣就必須保障各種儀器具有很高的可靠性。”
此外，俄航天科學院院長弗拉基米爾·參科維奇也向記者們宣佈，俄確已在研製新型載人宇宙飛船。
參科維奇表示：“‘動力’火箭－航天技術公司正在研製一種可搭載6名宇航員的新型宇宙飛船－－‘三桅帆船’。這種飛船不但可用來向空間站運送人員和物資，還能在軌道上長時間地運行。”
他宣稱，俄新一代的國產空間站也在研製之中，它將在目前的國際空間站使用期限屆滿時投入運行。
拉沃奇金公司是俄主要的行星際自動探測器和各種地球衛星的設計、製造和試驗企業。
在一系列運載裝置的研製工作全面展開之際，俄科學院醫學和生物學研究所也將就培訓航天員適應漫長的太空飛行這一課題開展試驗活動。據研究所工作人員、航天員瓦列裡·波利亞科夫介紹：“俄羅斯醫學和生物學研究所已開始進行與漫長太空飛行相關的試驗課題。”
人們常常把天文學單純理解爲把已有的物理定律用以解釋觀測到的天文現象。
其實，由於天體所處的各種奇特狀態提供了大量地面上無法實現的物理狀態，因此，大量的天文觀測結果實際上爲建立新的物理定律提供了觀測事實，如牛頓的萬有引力公式的建立就是依據的開普勒關於行星運動的三定律。與相對論的建立有關的光行差現象也是首先在天文觀測中發現的。
現代物理學中的一個重要常數，也是在1676年，由法國天文學家羅默從對木衛一的觀測中得到的。從對光傳播所作的一切觀測中知道，光速是十分巨大的.伽裡略試圖用燈光信號來測量這個速度,但沒有成功，因爲光通過地面上的距離只用極短的時間。因此要想成功地進行這種測量，只有利用天文空間中天體之間的巨大距離。